计算机教育:锻造青少年创新翅膀
http://www.mydrs.org 2003-10-30 大榕树
湖南长沙雅礼中学高二学生杨旻旻是个逻辑思维能力出众的女孩子,数学成绩特别好。
刚上高中参加全国数学竞赛,就拿到了许多人梦寐以求的一等奖。但她在此后不久第一次
参加省里的计算机竞赛时,由于输错了一个符号,只得了零分。正是这个学习生涯中从未
遇到过的零分,给了杨旻旻很大触动,使她认识到计算机对思维能力和学习习惯的更高要
求。经过两年的磨练,杨旻旻已大有长进,屡屡参加全国比赛并获奖。
杨旻旻的同班同学张一飞由于成绩优异,已是参加本届国际信息学奥赛的中国国家队
的一员。令张一飞难忘的是,在初学计算机时参加的一次比赛中,他尽管顺利地编完程序,
解决了三个问题,但由于运算超时0.01秒,均被判零分。又是一个令人震动的“零分”!
从一次次类似的经历中,张一飞感悟了计算机对程序优化永无止境的高标准要求,并在不
断创新求索的环境中磨练成长。
共有3名选手入选本届奥赛国家队的安徽省芜湖市第一中学,为了检验10多年来普及
计算机教育的收获,专门进行了一项持续了5年的教育实验———《初中计算机教育与学
生素质发展》。这项实验连续跟踪起点智力水平相当的三个班级,其中一个是计算机特
长班,加大计算机教育课内外的安排,一个计算机课选修班,另一个完全不接触计算机。
通过大量第一手资料对比分析证明,经过小学计算机教育选拔和初中计算机教育的特长班,
其数理能力的发展极其明显地高于同智力样组的其他班。计算机特长班的学生在运用计算
机能力发展迅速的同时,学习成绩和高考成绩平均每门高出近15分。
中国计算机学会和教育部的有关专家指出,由奥赛拉动的计算机普及和教育水平的提
高,已经成为培养青少年创新素质的重要途径。这一目标的实现靠的是青少年通过计算机
的学习在思维能力、思维品质和非智力因素等方面的长足进步。
先后培养出三名国家队选手、带队获得三次全国团体冠军的芜湖一中江涛老师向记者
介绍,由于计算机解决问题的方式比较细致繁杂,往往一个程序就是三四页纸的内容,教
师不可能采用灌输的办法教学生,只能指导一个正确的思路,由学生独立完成。许多计算
机的知识也是通过大家自学,因为许多方法在教室里是学不到的,只有通过自身体会才能
逐步掌握。针对每个学生不同的思维习惯和特点,必须加强个别指导,才能使每个人都能
得到长进,切忌“一刀切”。这样长期坚持下来,学生的独立思考和自学能力就得到长足
发展。
计算机教育的实践证明,许多问题的解决不是一个人闭门造车的结果,最佳答案都是
集体讨论和交流的结果。学生们每解决一个问题,建立一个新的数学模型,都是一次创新
。在解决问题的过程中,新手往往没有框框,容易有新思路,因此他们的想法也会得到大
家的充分重视。通过讨论,得以互相启发。有时学生们的想法也会超过老师,或者至少是
有益的补充。因此教师在教学过程中要营造一种平等、自由、互相尊重、互相信任的师生
关系,要学会和学生交朋友,对学生少一些严厉,多一些微笑;少一些指责,多一些宽容;
少一些约束,多一些尊重。教师和学生的交流应是引导式、启发式、询问式,而非灌输式、
否定式、强迫式。这样宽松的环境对培养创新素质大有裨益。
计算机教育并不讲求题海战术,而是十分注重对一个问题不断深入探索,最终得出一
个最优化的解决方案,这样的模式,既为学生们减轻了负担,又为他们养成良好的思维品
质、提高效率意识提供了极好的锻炼机会。入选本届奥赛中国国家队的芜湖一中高二学生
骆骥说,整整7年的计算机训练,使他养成了努力提高学习效率的习惯。在做练习时,他
首先学会寻找典型题,举一反三,直至找到最佳方案,从而摆脱了题海的困扰。再通过自
己出题,培养独立思考能力,提高训练的效果。表面看起来,学计算机会“耽误”许多宝
贵的时间,实际上却是对学习的促进。
通过互联网计算机教育还实现了教师和学生们超越时空的交流。就在这次国际奥赛之
前的准备阶段,湖南、北京、上海、安徽四地的参赛选手在网上进行了数次模拟对抗赛和
讨论,通过对同一问题的不同解决方案的交流,使大家都得到了通过正常途径无法得到的
及时启发,对开拓大家的思路很有帮助。
根据实际应用的需要,计算机判定问题的解决只认结果,不认过程,在设计解决方案
的过程中大到程序安排、小到一个标点符号都不能出错,必须百分之百正确。由此造成计
算机比赛中极高的“零分率”。这种“残酷”的要求使得学生们必须通过严格的、一丝不
苟的训练,培养出良好的思维完整性、严密性和正确的逻辑推理程序。
计算机问题的背景大多是实际问题,许多是书本上根本接触不到的,要求具备各方面
广博的知识背景,这些必须依靠平时的点滴积累。这样的高标准要求使得学生们在学习计
算机的同时对各门功课、各方面的知识尤其是前沿科学的新知始终保持高度敏感的搜寻及
处理能力。
长沙一中的曹利国老师告诉记者,计算机教育中学生的非智力因素得到了潜移默化的
培养。差一分就是天壤之别。每年的奥赛选手选拔中,都会有一批学生因为心理素质欠佳,
最终遗憾地落选。面对计算机这一新兴科学,在学习中必须学会面对失败和挫折。正是在
这些难得的困难的磨练之下,坚韧不拔的意志品质、严谨求实的科学作风、力争上游的奋
进精神和胜不骄败不馁的良好心态才得以逐步养成。通过参加各个层次的团体比赛,他们
团结互助的集体主义精神也得到很好的培养。这些都是创新人才必须具备的基本素质。
芜湖一中的梅博群校长在接受记者采访时说,当我们教育活动中的某种内容符合学生
素质发展规律、符合教育规律、符合时代发展的方向时,必然会带来良好的育人效果。